水利工程大壩施工監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與實(shí)踐

彭洋 李代敏

中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 四川成都 610000

大壩安全監(jiān)測(cè)是指在大壩原型中設(shè)置對(duì)應(yīng)的觀測(cè)儀器來展開現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，通過測(cè)量獲取到相關(guān)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)來判斷和分析大壩結(jié)構(gòu)的變化。數(shù)據(jù)的精確度和系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)能力及老化程度息息相關(guān)，如果設(shè)備老化過度，就會(huì)導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)失真，從而讓監(jiān)測(cè)人員沒法獲取準(zhǔn)確的數(shù)值，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)行為失去精確性[1]。

1 水利工程大壩施工

水利大壩施工工程通常需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況和天氣變化情況進(jìn)行合理的分析，了解施工工作的重點(diǎn)及難點(diǎn)所在，保證施工方案的可行性。尤其是在混凝土施工環(huán)節(jié)，混凝土配比質(zhì)量及施工方法是否科學(xué)，將直接影響施工工作的安全性和穩(wěn)定性。因此，這就對(duì)員工的施工工作能力提出了更高的要求。然而，許多施工單位都沒有定期對(duì)員工展開工作技能的培訓(xùn)教育，這就影響著施工技術(shù)應(yīng)用價(jià)值的充分發(fā)揮。同時(shí)還會(huì)造成經(jīng)濟(jì)的浪費(fèi)，無法滿足施工單位可持續(xù)健康發(fā)展的需求，需要各個(gè)水利工程施工單位引起高度重視。

2 監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在保證建設(shè)施工秩序中的應(yīng)用

在水庫工程的建設(shè)規(guī)劃中，設(shè)計(jì)者需要先做好對(duì)周圍環(huán)境的勘探工作，確保自身能夠全面掌握工程的具體情況，這樣才能保證工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性，避免出現(xiàn)設(shè)由于設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的施工操作混亂，提高工程建設(shè)施工的秩序性。但由于部分水庫建設(shè)地的環(huán)境比較惡劣，加之工程本身就具有一定的復(fù)雜性，使監(jiān)測(cè)活動(dòng)存在一定的難度和危險(xiǎn)性，此時(shí)，工作人員采用安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)，不僅能夠大幅度保障監(jiān)測(cè)者的安全，同時(shí)還可以避免人工操作帶來的誤差，優(yōu)化監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性，使設(shè)計(jì)人員能夠全面、準(zhǔn)確、明確、詳細(xì)的掌握大壩運(yùn)行狀態(tài)，確保施工規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容條理清晰、全面系統(tǒng)、秩序井然，提升工程建設(shè)水平。此外，設(shè)計(jì)者可以將大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫中，使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，然后將數(shù)據(jù)信息傳送給各方面的專家，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程咨詢，提高信息溝通的效率，有助于及時(shí)校正工程施工設(shè)計(jì)方案，深入優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和可靠性，保證后續(xù)建設(shè)施工的秩序[2]。

2.2 壩體接縫和裂縫

在可能會(huì)出現(xiàn)裂縫部位，布置裂縫計(jì)，例如壩體受拉區(qū)、并縫處、基巖面高程突變等部位。針對(duì)存在斷層、裂隙與夾層層面出露邊坡位置，設(shè)置多點(diǎn)位移計(jì)。壩體接縫主要包括壩身布置的4條誘導(dǎo)縫和壩基接觸縫。壩基揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)建筑物類型、規(guī)模、壩基地質(zhì)條件、滲流控制工程措施，進(jìn)行科學(xué)布置，設(shè)置1-2個(gè)縱向監(jiān)測(cè)斷面?？v向監(jiān)測(cè)斷面需布設(shè)在第一道排水幕線之上，每個(gè)壩段設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，在地質(zhì)條件復(fù)雜的壩段，可適當(dāng)增加測(cè)點(diǎn)數(shù)量。與縱向監(jiān)測(cè)斷面不同，橫向監(jiān)測(cè)斷面需選擇在高壩段，橫向斷面間距保持在50-100m之間，若壩體比較長(zhǎng)，需要增加橫斷面的間距，橫斷面需要設(shè)置3-4個(gè)測(cè)點(diǎn)?；ǖ睾庸皦螇涡洼^薄、河床較窄、壩基地質(zhì)條件比較差，故在拱壩基礎(chǔ)設(shè)置1個(gè)橫向監(jiān)測(cè)斷面，1個(gè)縱向觀測(cè)斷面。

2.3 智能監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)，確保大壩穩(wěn)定

水庫大壩在修筑的過程中，對(duì)大壩的整個(gè)結(jié)構(gòu)、內(nèi)在構(gòu)造要求很嚴(yán)格，在最后的安全驗(yàn)收階段，也會(huì)對(duì)水庫大壩的內(nèi)在構(gòu)造進(jìn)行重點(diǎn)驗(yàn)收。工作人員在對(duì)投入運(yùn)行后的水庫大壩進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，主要是通過分析水庫大壩橫向和縱向兩個(gè)方向上的數(shù)據(jù)來判斷，是否存在有位置移動(dòng)的問題。我國(guó)90%以上的水庫大壩都是采用混凝土的結(jié)構(gòu)，因此需要監(jiān)測(cè)的預(yù)備點(diǎn)有很多，但是對(duì)于水庫大壩是否有位置移動(dòng)問題的監(jiān)測(cè)，還沒有全面推廣。這是一些小型的水庫大壩在實(shí)際運(yùn)行過程中，發(fā)生了位置移動(dòng)卻不被安全人員所知，最終造成相應(yīng)的損失的很重要的原因。因此，建議每一個(gè)水庫大壩都每隔四十米或者六十米設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。讓整個(gè)水庫大壩的整體結(jié)構(gòu)和內(nèi)在構(gòu)造都處在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)之中，方便安全監(jiān)測(cè)人員找出問題，從而保證水庫大壩的穩(wěn)定運(yùn)作。此外，企業(yè)主管人員應(yīng)該結(jié)合人工智能趨勢(shì)，將自動(dòng)化的滲流監(jiān)測(cè)裝置與人工智能的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)結(jié)合起來。畢竟，自動(dòng)化在應(yīng)用過程中會(huì)存在大數(shù)據(jù)分析誤差等問題，對(duì)于實(shí)際預(yù)測(cè)問題的行為力較差。但是，將自動(dòng)化的滲漏監(jiān)測(cè)器的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，匯集到人工智能的數(shù)據(jù)庫中，利用人工智能系統(tǒng)進(jìn)行分析與監(jiān)測(cè)，能夠更大程度的提高水庫大壩的安全性能。

2.4 壩體溫度控制

溫度計(jì)的放置位置一般情況下都是依據(jù)混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來放置的，而且和施工方也有一定的關(guān)系。所以，在一些具有代表性的壩段的中心斷面上，可以按照網(wǎng)格分布的形式來進(jìn)行合理的布置溫度計(jì)放置，還要保證網(wǎng)格的間距為10-15米，上密下疏，在壩體具有孔洞的位置應(yīng)該適當(dāng)?shù)姆胖幂^密一些。因?yàn)槟雺菏降幕炷翂瓮ǔＧ闆r下為硬性材料，而且大型機(jī)械連續(xù)薄層攤鋪以及振動(dòng)式碾壓密實(shí)通常都適合常態(tài)的混凝土的建造大壩的方式不同，所以不能使用傳統(tǒng)的埋設(shè)儀器的方式來對(duì)待[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，各個(gè)地區(qū)的水庫大壩主要負(fù)責(zé)人員，通過積極的采用智能監(jiān)測(cè)大壩結(jié)構(gòu)、自動(dòng)測(cè)試滲透設(shè)備、選擇智能傳感器、培訓(xùn)更專業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)人員、并且定時(shí)維修相關(guān)設(shè)備等方式，來確保大壩的穩(wěn)定運(yùn)行，降低大壩的風(fēng)險(xiǎn)概率，促進(jìn)大壩的安全性能，從而提高大壩工作人員的效率，推動(dòng)水庫大壩的自動(dòng)化進(jìn)程。